DE3429277C2 - Räum- oder Fräswerkzeug zum Räumen oder Fräsen eines Zahnwurzelkanals sowie Verfahren und Vorrichtung für die Fertigung eines solchen Räum- oder Fräswerkzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Räum- oder Fräswerkzeug zum Räumen oder Fräsen eines Zahnwurzelkanals sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Fertigung eines sol­ chen Räum- oder Fräswerkzeugs.

Für die Fertigung des Räum- oder Fräswerkzeugs wird bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen (interner Stand der Technik) zunächst ein drahtartiges Ausgangsmaterial aus austenitischem, rostfreiem Stahl mit hoher Präzision zu einem Rohling von dreieckigem oder quadratischem Querschnitt ge­ schliffen. Zum Verdrehen des so erhaltenen Rohlings zur Form eines Räum- oder Fräswerkzeugs wird bisher eine Vorrichtung der in Fig. 1 gezeigten Art verwendet. In dieser wird der Schaft des Rohlings 1 in einem Spannfutter 2 eingespannt. Das eine dreieckige oder quadratische Querschnittsform aufweisen­ de Teil des Rohlings 1 wird von einem zwingenartigen Werk­ zeugträger 3 umgriffen, welcher unter stetiger Vergrößerung der Entfernung zum Spannfutter 2 in Drehung versetzt wird. Die den Rohling umgreifenden Formbacken des Werkzeugträgers 3 können dabei mit der Querschnittsform des Rohlings 1 ent­ sprechenden Nuten 4 versehen sein, wie in Fig. 2 dargestellt.

Anderenfalls können die Formbacken 3′ auch, wie in Fig. 3 gezeigt, jeweils in einer schmalen Angriffsfläche auslaufen. Da ein solches Räum- oder Fräswerkzeug äußerst dünn ist - im Falle eines quadratischen Querschnitts liegt die Seitenlänge im Bereich von nur etwa 0,04 mm - ist eine genaue Anstellung der Formbacken 3′ und/oder eine genaue Maßhaltigkeit der Nuten 4 kaum erzielbar. Dies führt häufig dazu, daß die Kan­ ten des Rohlings 1 beschädigt oder aber nicht präzise ver­ dreht werden. Im Falle eines sich verjüngenden Rohlings, welcher nach einem solchen Verfahren verdreht werden soll, besteht die Möglichkeit, daß die Formbacken im auslaufenden Bereich des Rohlings in gegenseitige Anlage kommen, so daß der Rohling dann nicht mehr sicher dazwischen festgehalten ist. Um dieser Gefahr vorzubeugen, können die Nuten 4 der Formbacken sehr kleine Abmessungen erhalten, oder die An­ griffsflächen der Formbacken 3′ nach Fig. 3 können sehr schmal gestaltet sein, wobei dann jedoch die Gefahr besteht, daß die Oberfläche des Rohlings 1 in dem dem Schaft zugewand­ ten Bereich zerkratzt wird. Außerdem ist bei einem solchen Verfahren eine gleichmäßige und präzise Verdrehung des Roh­ lings 1 bis zu seinem freien Endbereich ohne Beschädigung der Kanten kaum erzielbar. Schließlich besteht ein weiterer Nach­ teil darin, daß je nach den Querschnittsabmessungen des Roh­ lings 1 verschiedene auswechselbare Formbacken notwendig sind.

Um den im praktischen Gebrauch gestellten Anforderungen zu genügen, sollte ein - wie vorstehend beschrieben - durch Ver­ drehen des Materials aus einem Rohling 1 gefertigtes Räum- oder Fräswerkzeug vorzugsweise möglichst einen positiven Spanwinkel haben. Bei der Fertigung eines solchen Werkzeugs durch Verdrehen eines einen dreieckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisenden Rohlings 1 nach dem vorstehend be­ schriebenen Verfahren ergibt sich jedoch immer ein relativ großer negativer Spanwinkel, welcher im Falle des in Fig. 4 dargestellten quadratischen Querschnitts -45° und im Falle des in Fig. 5 gezeigten dreieckigen Querschnitts -30° in bezug auf die durch den Pfeil d angedeutete Drehrichtung des Räum- oder Fräswerkzeugs sowie in bezug auf die Kanalwandung c beträgt. Im Hinblick auf eine dahingehende Verbesserung, daß der Spanwinkel möglichst positiv sein soll, ist in jedem Falle zu berücksichtigen, daß ein Abbrechen des Räum- oder Fräswerkzeugs während des Gebrauchs unbedingt zu vermeiden ist. Diese Gefahr ist jedoch durch die bewirkte Querschnitts­ verkleinerung des Werkzeugs sowie durch die Härtung des Mate­ rials gegeben. Die Querschnittsverkleinerung ergibt sich daraus, daß zur Erzielung eines positiven Spanwinkels die Ausbildung von ausgekehlten Seitenflächen erforderlich ist, was nach dem bekannten Verfahren äußerst schwierig bewerk­ stelligbar und sehr teuer ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Räum- oder Fräswerkzeug zum Räumen oder Fräsen eines Zahnwurzel­ kanals sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Fer­ tigung eines solchen Werkzeugs zu schaffen, das einen kleine­ ren Freiwinkel und einen größeren Spanwinkel als die bisher üblichen Werkzeuge dieser Art aufweist. Insbesondere soll ein sich zur Spitze hin verjüngendes Räum- oder Fräswerkzeug mit hoher Präzision gefertigt werden, so daß eine gleichmäßige Verdrehung eines Werkzeugrohlings erzielt wird. Schließlich soll das gefertigte Räum- oder Fräswerkzeug gegenüber den bekannten Werkzeugen dieser Art eine verbesserte Schnittlei­ stung aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 oder 2 bzw. des Patentanspruchs 4 bzw. des Patentanspruchs 6 gelöst.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung einer bekannten Vorrichtung für die Fertigung eines Räum- oder Fräswerkzeugs der genannten Art durch Verdrehen eines Werkzeugträgers,

Fig. 2 eine schematisierte Darstellung eines Formbacken­ paares bekannter Ausführung,

Fig. 3 eine schematisierte Darstellung eines anderen Form­ backenpaares bekannter Ausführung,

Fig. 4 eine schematisierte Schnittansicht eines bekannten Räum- oder Fräswerkzeugs mit quadratischem Quer­ schnitt,

Fig. 5 eine Schnittansicht eines bekannten Räum- oder Fräswerkzeugs mit dreieckigem Querschnitt,

Fig. 6 eine schematisierte Gesamtdarstellung einer Vor­ richtung in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine schematisierte Darstellung eines Werkzeugträ­ gers mit vier Formbacken in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 eine vergrößerte Teildarstellung der Anordnung von vier Formbacken in einer Ausführungsform der Erfin­ dung,

Fig. 9 eine Fig. 8 entsprechende Darstellung zur Erläute­ rung der Verstellbarkeit der vier Formbacken,

Fig. 10 eine schematisierte Darstellung eines Werkzeugträ­ gers mit drei Formbacken in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 11 eine vergrößerte Teildarstellung der drei Formbacken zur Erläuterung ihrer Verstellbarkeit,

Fig. 12 eine schematisierte Darstellung einer Anordnung von drei mit Rollen bestückten Formbacken in einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 13 eine schematisierte Darstellung der Beziehung zwi­ schen den Querschnittsabmessungen eines quadrati­ schen Querschnitt aufweisenden Rohlings und dem Innenquerschnitt eines den Rohling umgreifenden Werkzeugträgers für die Fertigung eines Räum- oder Fräswerkzeugs gemäß der Erfindung,

Fig. 14 eine schematisierte Darstellung der mit einer An­ ordnung gemäß Fig. 13 bewirkbaren Verformung,

Fig. 15 eine schematisierte Darstellung der Beziehung zwi­ schen dem Querschnitt eines Rohlings und dem Innen­ querschnitt eines den Rohling umgreifenden Werk­ zeugträgers für die Fertigung eines Räum- oder Fräswerkzeugs mit dreieckigem Querschnitt gemäß der Erfindung,

Fig. 16 eine schematisierte Darstellung der mit einer An­ ordnung gemäß Fig. 15 bewirkbaren Verformung,

Fig. 17 eine schematisierte Darstellung eines den Rohling umgreifenden Werkzeugträgers mit in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verdrehung des Rohlings variablem Innenquerschnitt,

Fig. 18 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 17,

Fig. 19 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 17,

Fig. 20 eine Längsschnittansicht eines Räum- oder Fräswerk­ zeugs zum Räumen oder Fräsen eines Zahnwurzelkanals bekannter Ausführung,

Fig. 21 eine Längsschnittansicht eines Räum- oder Fräswerk­ zeugs zum Räumen oder Fräsen eines Zahnwurzelkanals gemäß der Erfindung,

Fig. 22 eine schematisierte Darstellung des Innenquer­ schnitts eines den Rohling umgreifenden Werkzeug­ trägers in Form eines rechtwinkligen Dreiecks zur Erläuterung der mit einer solchen Anordnung bewirk­ baren Verformung und

Fig. 23 eine schematisierte Darstellung des Innenquer­ schnitts eines den Rohling umgreifenden Werkzeug­ trägers in Form eines Parallelogramms für die Dreh­ verformung eines einen rautenförmigen Querschnitt aufweisenden Rohlings.

Die Fig. 1 bis 5, die sich auf bekannte Ausführungen gemäß internem Stand der Technik beziehen, sind vorstehend bereits beschrieben worden.

Eine in einer Ausführungsform der Erfindung dargestellte Vorrichtung für die Drehverformung eines Rohlings 1 zu einem Räum- oder Fräswerkzeug zum Räumen oder Ausfräsen eines Zahn­ wurzelkanals weist, wie man in Fig. 6 erkennt, ein Spannfut­ ter 5 für das Einspannen des Rohlings 1 auf, welches mittels eines darunter angeordneten Antriebs 6 in Drehung versetzbar ist. Zu der Vorrichtung gehört ferner ein weiteres Teil in Form eines die Seiten des Rohlings 1 umgreifenden zwingen­ artigen Werkzeugträgers 7, welcher über einen (nicht gezeig­ ten) Nockentrieb od. dgl. auf das drehbare Spannfutter 5 zu und von ihm weg bewegbar ist. Im Rahmen der Erfindung sind auch andere Anordnungen möglich, in denen das Spannfutter 5 oder der Werkzeugträger 7 unverdrehbar feststeht und das jeweils andere Teil bei gleichzeitiger Bewegung in Axialrich­ tung drehend antreibbar ist.

Wie man in Fig. 7 erkennt, weist der Werkzeugträger 7 vier Formbacken 8 auf, welche jeweils an einem Schwenkarm 9 befe­ stigt sind. Jeder Schwenkarm 9 ist über ein Gelenk 10 mit einem Führungshebel 11 verbunden, welcher mittels eines an einem seiner Enden angreifenden Zylinders 13 um eine an sei­ nem anderen Ende angeordnete Schwenkachse 12 herum ver­ schwenkbar ist. Die Schwenkarme 9 sind durch jeweils eine Feder 14 in einer solchen Richtung belastet, daß sich die von ihnen getragenen Formbacken 8 mit einer Seitenfläche an der Stirnfläche der jeweils benachbarten Formbacke 8 abstützen. Zu diesem Zweck braucht die die Schwenkarme 9 in Richtung der Pfeile a belastende Kraft der Federn 14 nicht übermäßig groß zu sein. Durch Verschieben bzw. Einziehen der Kolbenstangen 15 der Zylinder 13 lassen sich die Schwenkarme 9 in Richtung der Pfeile b vorwärts bewegen, so daß die Formbacken 8 mit einer ausreichenden Kraft an den Seitenflächen des Rohlings 1 angreifen, um diesen durch Verdrehung verformen zu können. Dies bedingt, daß die in Richtung der Pfeile b wirksamen Kräfte größer sind als die in Richtung der Pfeile a angrei­ fenden Kräfte.

Für die Drehverformung eines quadratischen Querschnitt auf­ weisenden Rohlings 1 mittels der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird der Rohling zunächst in das Spannfutter 5 eingespannt, worauf der Werkzeugträger 7 über das freie Ende des Rohlings 1 auf diesen aufgeschoben wird. Die Formbacken 8 befinden sich dabei beispielsweise in dem in Fig. 8 gezeig­ ten Zustand, in welchem der Innenquerschnitt 16 des Werkzeug­ trägers relativ große Abmessungen hat. Durch Betätigung der Zylinder 13 können die Formbacken 8 dann an die Seitenflächen des Rohlings 1 angestellt werden, worauf dann das Spannfutter 5 in Drehung versetzt und dabei gleichzeitig der Werkzeug­ träger 7 vom Spannfutter 5 weg bewegt wird. Im Falle eines sich zum freien Ende hin verjüngenden Rohlings 1 können die Formbacken 8 durch Betätigung der Zylinder 13 in Richtung der Pfeile b nachgestellt werden, so daß sich die Abmessungen des Innenquerschnitts 16 entsprechend verkleinern und der Rohling mit einer ausreichenden Einspannkraft umgriffen wird, um seine Drehverformung zu ermöglichen.

Anstelle der in Fig. 7 und 8 dargestellten Anordnung mit vier Zylindern 13 ist auch eine Anordnung der in Fig. 9 gezeigten Art möglich, in welcher eine Formbacke 8′ feststehend ange­ ordnet und eine ihr benachbarte Formbacke 8′′ in Richtung des Doppelpfeils a hin und her bewegbar ist. Die der feststehen­ den Formbacke 8′ zur anderen Seite benachbarte Formbacke 8′′′ ist dabei allein in Richtung des Doppelpfeils b bewegbar, während die der feststehenden Formbacke 8′ gegenüber ange­ ordnete Formbacke 8 sowohl in Quer- als auch in Längsrich­ tung, d. h. also in Richtung der Doppelpfeile a und b bewegbar ist. In dieser Weise ist der Innenquerschnitt 16 des Werk­ zeugträgers 7 durch die Verwendung von nur zwei Zylindern 13 verstellbar.

Dem Spannfutter 5 oder dem Werkzeugträger 7 kann eine Ein­ richtung zum Abtasten einer das gleiche Profil bzw. die glei­ che Verjüngung wie der Rohling 1 aufweisenden Schablone zu­ geordnet sein, über welche die Betätigung der Zylinder 13 derart steuerbar ist, daß der Innenquerschnitt 16 des Werk­ zeugträgers 7 dem jeweiligen Querschnitt des Rohlings 1 genau angepaßt ist.

Fig. 10 zeigt einen in seiner Anordnung dem in Fig. 7 darge­ stellten Werkzeugträger entsprechenden Werkzeugträger 7 mit drei Formbacken 8 für die Drehverformung eines einen dreieckigen Querschnitt aufweisenden Rohlings 1. Abweichend von dieser Anordnung ist auch eine Ausführungsform der in Fig. 11 dargestellten Art möglich, in welcher eine Formbacke 8′ fest­ stehend angeordnet, eine zweite Formbacke 8′′ allein in Quer­ richtung, d. h. also in Richtung des Doppelpfeils a, und die dritte Formbacke 8 sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung, d. h. in Richtung der Doppelpfeile a und b, bewegbar ist. In dieser Weise ist der dreieckige Innenquerschnitt 16 des Werk­ zeugträgers 7 unter Verwendung eines einzigen Zylinders 13 verstellbar.

Die Verstellung des Innenquerschnitts 16 wird durch Schwenk­ bewegungen des Schwenkarms 9 und des Führungshebels 11 in Richtung der Pfeile a bzw. b bewirkt. Aufgrund der durch den Führungshebel 11 gegebenen Untersetzung ist die Anstellbewe­ gung der Formbacken 8, d. h. also die Verstellung des Innen­ querschnitts 16 relativ klein in bezug auf den Hub des Zylin­ ders 13.

Durch eine in Fig. 12 dargestellte Anordnung von drei mit Rollen 17 bestückten Formbacken ist die Axialbewegung des Werkzeugträgers 7 beträchtlich erleichtert. Gleichzeitig bewirkt diese Anordnung eine Verringerung der bei der Dreh­ verformung auf den Rohling 1 ausgeübten Zugkräfte.

Gemäß vorstehender Beschreibung greifen die Formbacken 8 des Werkzeugträgers 7 für die Drehverformung des Rohlings 1 über die volle Breite der vier oder drei Seiten des Rohlings an diesem an. Im folgenden werden nun anhand von Fig. 13 bis 16 Ausführungsformen für die Ausbildung eines großen Spanwinkels und eines kleinen Freiwinkels unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung erläutert. Für die Fertigung eines Räum- oder Fräswerkzeugs aus einem einen quadratischen Quer­ schnitt aufweisenden Rohling 1 findet ein mit vier Formbacken 8 bestückter Werkzeugträger 7 der in Fig. 7 gezeigten Art Verwendung, wobei jedoch der Innenquerschnitt 16 des Werk­ zeugträgers 7 um ein kleines Stück größer eingestellt wird als dem Querschnitt des Rohlings 1 entspräche. Bei der Dreh­ verformung des Rohlings 1 unter Einhaltung dieser in Fig. 13 dargestellten Beziehung zwischen dem Innenquerschnitt 16 und dem Querschnitt des Rohlings 1 werden dann die Kanten A, B, C und D des Rohlings 1 entgegen dem durch das Spannfutter 5 bestimmten Drehsinn des Rohlings 1 niedergewalzt, so daß sich die in Fig. 14 dargestellte, durch die versetzten Kanten a, b, c und d bestimmte Querschnittsform ergibt. Durch diese Verformung der Kanten A, B, C und D entsteht an der Vorder­ seite der jeweiligen Kante eine Auskehlung und an der Rück­ seite derselben ein Freiwinkel. Die in der beschriebenen Weise versetzten Kanten a, b, c und d liegen auf dem Umkreis der neu gestalteten Querschnittsform.

Der Spanwinkel o-a-e wird hierdurch größer als der herkömm­ liche negative Spanwinkel von -45° in der bekannten Ausfüh­ rung nach Fig. 4. Zwar ist der Spanwinkel auch hier immer noch negativ, er ist jedoch an den versetzten Kanten a, b, c und d größer als der herkömmliche Spanwinkel, so daß die Abführung des abgetragenen Materials leichter vonstatten geht und der Schnittwiderstand sich verringert, so daß das Fräsen des Zahnwurzelkanals zufriedenstellend vonstatten geht. Durch noch stärkere Verformung der Kanten läßt sich zwar ein posi­ tiver Spanwinkel erzielen, in praktischen Versuchen hat sich jedoch herausgestellt, daß bei einem positiven Spanwinkel ein übermäßig starker Materialabtrag an den Wänden des Zahnwur­ zelkanals stattfindet.

Bei der dargestellten Beziehung des durch die Ecken A′, B′, C′ und D′ gegebenen Innenquerschnitts des Werkzeugträgers und des durch die Kanten A, B, C und D bestimmten Querschnitts des Rohlings 1 ergibt sich ein Spanwinkel o-a-e von ca. -25° und ein Freiwinkel B′-a-f von ca. 25°. Daraus ergibt sich für den Winkel e-a-B′ die Beziehung:

o-a-e + o-a-B′ = 25° + 65° = 90°.

Dieser Winkel ist gleich groß wie der Kantenwinkel in der bekannten Ausführungsform, wobei die Kante jedoch nun so ausgebildet ist, daß sie größere Kräfte aufzunehmen vermag. Der Materialabtrag von der Zahnwurzelkanalwand wird auch dadurch begünstigt, daß die versetzte Kante aufgrund der durch die Verformung bewirkten Kaltverfestigung eine größere Härte aufweist. Da die beschriebene Art der Verformung nur auf die Kantenbereiche des Rohlings beschränkt ist, tritt auch nur in diesen Kantenbereichen die erwähnte Kaltverfesti­ gung auf, während die mittleren Bereiche des Räum- oder Fräs­ werkzeugs nur in dem bisher üblichen Maße einer Kaltverfesti­ gung unterworfen sind. Somit weisen dann nur die Kantenberei­ che eine größere Härte auf, ohne daß die Flexibilität und die Zähigkeit des Werkzeugs insgesamt nennenswert beeinträchtigt sind. Je nach dem Ausmaß der Verformung des Rohlings 1 können die vorstehend beschriebenen Wirkungen jedoch auch über den gesamten Querschnitt des Räum- oder Fräswerkzeugs hervorgeru­ fen werden.

Die Fertigung eines Räum- oder Fräswerkzeugs von dreieckiger Querschnittsform kann in der gleichen Weise erfolgen wie vorstehend beschrieben. Hierzu findet ein mit drei Formbacken 8 bestückter Werkzeugträger 7 der in Fig. 10 dargestellten Art Verwendung, wobei der Innenquerschnitt 16 des Werkzeug­ trägers 7 wiederum um ein kleines Stück größer eingestellt wird als dem Querschnitt des Rohlings 1 entspräche, wie in Fig. 15 gezeigt. Bei der Drehverformung des Rohlings 1 werden dann die drei Kanten A, B und C desselben in dem Drehsinn des Spannfutters 5 entgegengesetzter Richtung niedergewalzt, wie in Fig. 16 dargestellt, so daß sich eine durch versetzte Kanten a, b und c bestimmte Querschnittsform ergibt. Der sich hierbei ergebende Spanwinkel o-a-d ist größer als der in Fig. 5 dargestellte Spanwinkel von -30° in der herkömmlichen Aus­ führungsform. Der Umkreisdurchmesser des Räum- oder Fräswerk­ zeugs beträgt hier das Doppelte der die versetzte Kante a mit dem Mittelpunkt o verbindenden Strecke.

In der beschriebenen Ausführungsform ist die Beziehung zwi­ schen dem Innenquerschnitt A′-B′-C′ des den Rohling umgrei­ fenden Werkzeugträgers und dem Querschnitt A-B-C des Rohlings vorzugsweise so bestimmt, daß sich ein Spanwinkel o-a-d von ca. -10° und ein Freiwinkel B′-a-f von ca. 40° ergeben, wor­ aus sich für den Kantenwinkel d-a-B′ die folgende Beziehung ergibt:

o-a-d + o-a-B′ = 10° + 50° = 60°.

Dieser Kantenwinkel ist wiederum der gleiche wie bei der herkömmlichen Ausführungsform, wobei sich jedoch die gleichen vorteilhaften Auswirkungen einstellen können, wie sie vor­ stehend in bezug auf die quadratische Ausführungsform be­ schrieben wurden.

Die Drehverformung eines Rohlings 1 zu einem Räum- oder Fräs­ werkzeug nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist offensichtlich nur dann möglich, wenn der Innenquerschnitt 16 des Werkzeugträgers 7 nicht zu groß ist im Vergleich zum Querschnitt des Rohlings 1, d. h. wenn der Inkreis des Innen­ querschnitts 16 kleiner ist als der Umkreis des Querschnitts des Rohlings. Im Falle einer dreieckigen Querschnittsform bezeichnet der Ausdruck Umkreis den durch die drei Ecken des Querschnitts verlaufenden Kreis, während der Ausdruck Inkreis den die drei Seiten des Querschnitts berührenden Kreis be­ zeichnet.

Im Falle eines sich verjüngenden Rohlings 1, insbesondere wenn ein solcher Rohling 1 am Schaftansatz andere Abmessun­ gen hat als an seinem freien Endstück, muß der Innenquer­ schnitt 16 des Werkzeugträgers 7 verstellbar sein, um den vorstehend genannten Bedingungen zu genügen. Bei Verwendung der vorstehend bereits erwähnten, in ihrer Form derjenigen des sich verjüngenden Rohlings 1 entsprechenden Schablone sind die jeweiligen Zylinder 13 mit ihren Kolbenstangen 15 oder ist der jeweilige Zylinder 13 mit seiner Kolbenstange 15 derart steuerbar, daß eine der Verjüngung des Rohlings 1 angepaßte Verstellung des Innenquerschnitts 16 zum Nieder­ walzen der Kanten des Rohlings in dem gewünschten Maße er­ zielt wird.

Bei einer in Fig. 17 dargestellten Anordnung hat jede Form­ backe 8 einen Abtastbereich 8A und einen Arbeitsbereich 8B. Dies ermöglicht eine sachgemäße Verstellung des Innenquer­ schnitts 16 entsprechend den Abmessungen des Rohlings 1 ohne die Verwendung einer Steuerschablone. Zu diesem Zweck greifen die in Axialrichtung des Rohlings 1 eine geringe Breite auf­ weisenden Abtastbereiche 8A der Formbacken 8 unmittelbar an den Seitenflächen des Rohlings 1 an und bewirken eine anfäng­ liche Drehverformung desselben. Die einen größeren Innenquer­ schnitt umgrenzenden Arbeitsbereiche 8B greifen anschließend an den Kanten des Rohlings an und walzen diese nieder, wie in Fig. 18 und 19 dargestellt. Diese Anordnung ermöglicht somit die Fertigung eines die vorstehend erläuterten, verbesserten Spanwinkel und Freiwinkel aufweisenden Räum- oder Fräswerk­ zeugs in einem Arbeitsgang und ohne die Verwendung einer Steuerschablone auch im Falle eines sich verjüngenden Roh­ lings. Da in diesem Falle das Übermaß des durch die Arbeits­ bereiche 8B der Formbacken umgrenzten Innenquerschnitts in bezug auf den Querschnitt des Rohlings 1 vom Schaftansatz desselben zum freien Endstück desselben hin zunimmt, ergibt sich eine zunehmende Verbesserung des Spanwinkels sowie des Freiwinkels vom Schaftansatz des Rohlings zum freien Endstück desselben.

In der beschriebenen Ausführungsform sind die Beziehungen zwischen dem Innenquerschnitt 16 des Werkzeugträgers 7 und den Abmessungen des Rohlings 1 durch die unterschiedliche Höhe des Abtastbereichs 8A und des Arbeitsbereichs 8B der Formbacken 8 vorgegeben. Alternativ können die Abtastbereiche 8A mit elektrischen oder fotoelektrischen Sensoren versehen sein. Ebenso können solche Sensoren in die Arbeitsbereiche 8B eingebettet sein, wobei dann die Einstellung der Arbeitsbe­ reiche 8B in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Sensoren erfolgt. In diesem Falle kann dann das Übermaß des von den Arbeitsbereichen 8B umgrenzten Innenquerschnitts 16 in bezug auf die Abmessungen des Rohlings 1 veränderlich sein.

Durch entsprechende Ausbildung und Einstellung der vorstehend erwähnten Steuerschablone oder der genannten Sensoren ist es möglich, die Verbesserung des Spanwinkels sowie des Freiwin­ kels wahlweise über die gesamte Länge des Werkzeugs zu erzie­ len oder eine vom Schaftansatz zum freien Ende oder auch umgekehrt fortschreitende Verbesserung der beiden genannten Winkel herbeizuführen. Die Verbesserung des Spanwinkels und des Freiwinkels vorwiegend im Bereich des freien Endes ergibt ein für das Fräsen der tieferen Bereiche des Zahnwurzelkanals geeignetes Räum- oder Fräswerkzeug, während ein Werkzeug mit vorwiegend im Schaftansatzbereich verbessertem Spanwinkel und Freiwinkel sich insbesondere zum Fräsen der oberen Bereiche des Zahnwurzelkanals unter Schonung des Zahnwurzelbereichs eignet.

Das in vorstehend beschriebener Weise mit verbessertem Span­ winkel und Freiwinkel gefertigte Räum- oder Fräswerkzeug eignet sich nicht nur hervorragend zum Fräsen eines Zahnwur­ zelkanals od. dgl., sondern auch zum Ausfräsen einer Bohrung od. dgl. Während die Gänge des in Fig. 20 dargestellten Werkzeugs herkömmlicher Ausführung eine gleichmäßig dreiecki­ ge Querschnittsform mit einem Spanwinkel von -35° haben, weisen die Gänge des in einer Längsschnittansicht in Fig. 21 dargestellten, nach einem Verfahren gemäß der Erfindung ge­ fertigten Räum- oder Fräswerkzeugs einen Spanwinkel von -15° auf. Diese Verbesserung des Spanwinkels um 20° gegenüber der herkömmlichen Ausführung erbringt eine beträchtlich verbes­ serte Schnittleistung bei der Verwendung des Werkzeugs zum Fräsen.

In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen der Querschnitt des Rohlings 1 und der Innenquerschnitt 16 des zwingenartigen Werkzeugträgers 7 jeweils im wesentlichen die gleiche Gestalt auf. Die Drehverformung des Rohlings 1 kann jedoch auch mittels eines Werkzeugträgers erfolgen, dessen Innenquerschnitt eine andere Form hat. Beispielsweise in der Ausführungsform nach Fig. 22 hat der Innenquerschnitt 16 die Form eines rechtwinkligen Dreiecks, das einen Winkel von 60° besitzt, während der Rohling 1 einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweist. Bei der Drehver­ formung des Rohlings 1 mittels des den in Fig. 22 dargestell­ ten Innenquerschnitt 16 aufweisenden Werkzeugträgers entste­ hen zwei den gleichen Spanwinkel sowie den gleichen Freiwin­ kel aufweisende Schneidkanten, während die dritte Schneidkan­ te einen anderen Spanwinkel und einen anderen Freiwinkel erhält.

In einer weiteren, in Fig. 23 gezeigten Ausführungsform hat der Innenquerschnitt 16 des Werkzeugträgers 7 die Gestalt eines ungleichseitigen Parallelogramms, während der Quer­ schnitt des Rohlings 1 rautenförmig ist, d. h. also die Form eines gleichseitigen Parallelogramms aufweist. Bei der Dreh­ verformung des Rohlings 1 in einer solchen Anordnung entste­ hen lediglich zwei Schneidkanten mitverbessertem Spanwinkel und Freiwinkel.

Für die Fertigung eines Räum- oder Fräswerkzeugs mit verbes­ sertem Spanwinkel und Freiwinkel ist die Gestalt des Rohlings 1 und des Innenquerschnitts 16 des zwingenartigen Werkzeugträgers nicht auf die an­ hand der vorstehenden Ausführungsbeispiele beschriebenen Formen beschränkt, d. h. also auf die Form eines gleichseiti­ gen. Dreiecks, eines Quadrats, einer Raute usw., es können vielmehr auch - gegebenenfalls teilweise durch gekrümmte Linien begrenzte - vieleckige Querschnittsformen in Frage kommen.

Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, ermöglicht die versetzte Anordnung einander benachbarter Formbacken des Werkzeugträgers ein sicheres Halten eines Rohlings 1 ohne das Erfordernis einer übermäßig genauen Ausrichtung während des Einführens sowie eine gleichmäßige Drehverformung des Roh­ lings ohne Beschädigung seiner Kanten. Bei einer mehr oder weniger starken Verjüngung des Rohlings läßt sich der Innen­ querschnitt des Werkzeugträgers entsprechend der jeweiligen Verjüngung verstellen, so daß eine gleichbleibende Drehver­ formung des Rohlings bis zu seinem den kleinsten Querschnitt aufweisenden Ende möglich ist, ohne daß die Formbacken des Werkzeugträgers zu diesem Zweck ausgewechselt werden müssen. Bei der Drehverformung des Rohlings unter Einhaltung einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Innenquerschnitt des Werkzeugträgers und dem Querschnitt des Rohlings werden al­ lein - oder zumindest überwiegend - die Kantenbereiche des Rohlings verformt, wodurch ein verbesserter Spanwinkel sowie ein verbesserter Freiwinkel für das fertiggestellte Räum- oder Fräswerkzeug erzielbar sind. Darüberhinaus ist durch die Verformung eine Kaltverfestigung der Kantenbereiche erziel­ bar, dank welcher das Räum- oder Fräswerkzeug zu einer höhe­ ren Schnittleistung befähigt ist als bekannte Werkzeuge die­ ser Art.

Claims (11)

1. Räum- oder Fräswerkzeug zum Räumen oder Fräsen eines Zahnwurzelkanals, hergestellt aus einem Viereckform aufweisenden, drahtartigen Rohling,
dadurch gekennzeichnet, daß

• a) das Räum- oder Fräswerkzeug durch Druckverformung der Kantenbereiche in der Drehrichtung eines Verformungs­ werkzeuges (7, 8) geformte Kanten (a, b, c, d) aufweist, in deren Bereich
  ea1) die Schneidflanke ausgekehlt,
  a2) der Spanwinkel größer als -35° ist,
  a3) die Freiflanke im Bereich der Kante gekrümmt ver­ läuft und
  a4) der Freiwinkel kleiner als 35° ist.

2. Räum- oder Fräswerkzeug zum Räumen oder Fräsen eines Zahnwurzelkanals, hergestellt aus einem Dreieckform aufweisenden, drahtartigen Rohling, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) das Räum- oder Fräswerkzeug durch Druckverformung der Kantenbereiche in der Drehrichtung eines Verformungs­ werkzeuges (7, 8) geformte Kanten (a, b, c) aufweist, in deren Bereich
  a1) die Schneidflanke ausgekehlt,
  a2) der Spanwinkel größer als -20° ist,
  a3) die Freiflanke im Bereich der Kante gekrümmt ver­ läuft und
  a4) der Freiwinkel kleiner als 50° ist.

3. Räum- oder Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (a, b, c, d) über die gesamte Länge durch Druckverformung des Kantenbereichs in der Drehrichtung des Verformungswerkzeuges (7, 8) geformt sind.

4. Verfahren für die Fertigung eines Räum- oder Fräswerk­ zeuges zum Räumen oder Fräsen eines Zahnwurzelkanals, bei dem ein in ein Spannfutter (5) eingespannter draht­ artiger Rohling (1) mit eckiger Querschnittsform unter Druckverformung drehverformt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Verformungskraft allein auf den Kantenbe­ reich des Rohlings (1) ausgeübt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (1) unter Längsbewegung und Drehung bei der Druckverformung der Kantenbereiche drehverformt wird.

6. Vorrichtung für die Drehverformung eines drahtartigen Rohlings mit eckiger Querschnittsform für die Fertigung eines Räum- oder Fräswerkzeugs zum Räumen oder Fräsen eines Zahnwurzelkanals mit

• a) einem Spannfutter (5) zum Einspannen eines Schaftbe­ reichs des Rohlings (1) und
• b) einem zwingenartigen Werkzeugträger (7), der eine Anzahl von unter Druck an zugeordneten Seiten des Rohlings (1) in Anlage bringbare Formbacken (8) aufweist, wobei
• c) das Spannfutter (5) und der Werkzeugträger (7) unter relativ zueinander erfolgender Verdrehung relativ von­ einander wegbewegbar sind und wobei
• d) die Formbacken (8) des Werkzeugträgers (7) in Abhängig­ keit von den Querschnittsabmessungen des Rohlings (1) in Richtung auf den Rohling (1) zu und davon weg bewegbar sind,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• e) benachbarte Formbacken (8) des Werkzeugträgers (7) wechselständig angeordnet sind und
• f) jede Formbacke (8) sich mit einer Seitenfläche auf einem Teil der Stirnfläche einer benachbarten Formbacke (8) abstützt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder jede Formbacke (8) mit einer drehbaren Rolle (17) bestückt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) der Umkreis des Innenquerschnitts des den Rohling (1) umgreifenden Werkzeugträgers (7) einen größeren Durch­ messer besitzt als das fertiggestellte Werkzeug, wobei im Falle einer dreieckigen Querschnittsform der Ausdruck Umkreis den durch die drei Ecken des Querschnitts ver­ laufenden Kreis bezeichnet, und
• b) der Durchmesser des Inkreises des Innenquerschnitts kleiner ist als der Durchmesser des fertiggestellten Werkzeuges, wobei im Falle einer dreieckigen Quer­ schnittsform der Ausdruck Inkreis den die drei Seiten des Querschnitts berührenden Kreis bezeichnet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt des Innenquerschnitts des Werkzeugträgers (7) der Querschnittsgestalt des Räum- oder Fräswerkzeu­ ges ähnlich ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens eine Abmessung des Innenquerschnitts des Werkzeugträgers (7) variabel ist und in Abhängigkeit von der axialen Stellung in Längsrichtung des Rohlings (1) variierbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Abmessung des Innen­ querschnitts des Werkzeugträgers (7) frei variabel ist und in Abhängigkeit von wenigstens einer Abmessung des Querschnitts des der Drehverformung unterworfenen Roh­ lings (1) variierbar ist.